Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung der
Qualität von lackierten Schichten gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und
8.The invention relates to a method and an apparatus for regulating the
Quality of lacquered layers according to the preamble of claims 1 and
8th.
Die Bestimmung und Regelung der Qualität von lackierten Schichten während des
Lackiervorgangs erfolgt bis jetzt visuell und manuell durch geschultes Personal. Die
Bestimmung der Qualität und die daraus resultierende Regelung des Lackiervorgangs
werden ausschließlich von der getrockneten Lackschicht abgeleitet. Eine Meldung
über die Qualität der Lackschicht an das Bedienungspersonal, das den Lackiervor
gang überwacht, erfolgt durch von Hand ausgefüllte Protokolle. Von Nachteil ist hier
bei, daß bei den bis jetzt bekannten Verfahren die Auswertung der ermittelten Informa
tionen für die Regelung des Lackierprozesses unzureichend ist. Die Ursachen der
Qualitätsmängel können nicht nachverfolgt werden, da eine Verbindung zwischen der
Information über die Qualität des Lacks und den Prozeßparametern nicht besteht.The determination and regulation of the quality of painted layers during the
Until now, the painting process has been carried out visually and manually by trained personnel. The
Determination of the quality and the resulting regulation of the painting process
are derived exclusively from the dried paint layer. A report
the quality of the paint layer to the operating personnel who are
gait is monitored by logs completed by hand. The disadvantage here
in that the evaluation of the determined informa
is insufficient for the control of the painting process. The causes of
Quality defects cannot be tracked as there is a connection between the
There is no information about the quality of the paint and the process parameters.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren aufzuzeigen, mit dem die
Qualität von Lackschichten unter Vermeidung der eingangs genannten Nachteile ge
regelt werden kann. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zu schaffen, mit der sich ein solches Verfahren durchführen läßt.The invention has for its object to show a method with which the
Quality of paint layers while avoiding the disadvantages mentioned above
can be regulated. The invention is also based on the object of a device
to create, with which such a procedure can be carried out.
Diese Aufgabe, das Verfahren betreffend, wird durch die Merkmale des Patentan
spruchs 1 gelöst.This task, regarding the method, is achieved by the features of the patent
spell 1 solved.
Diese Aufgabe, die Vorrichtung betreffend, wird durch die Merkmale des Patentan
spruchs 8 gelöst.
This object, relating to the device, is achieved by the features of the patent
Proverb 8 solved.
Weitere erfinderische Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.Further inventive features are characterized in the dependent claims.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand einer schematischen Zeichnung näher erläu
tert.The invention is explained in more detail below with the aid of a schematic drawing
tert.
Die einzige zur Beschreibung gehörige Figur zeigt eine Lackiereinrichtung 1, die eine
Lackierkabine 2, eine Trockenkammer 3, drei Meßvorrichtungen 4, 5 und 6, zwei Pro
zeßrechner 7 und 8 sowie Anzeigegeräte 13 und 14 umfaßt. Die Größe der Lackier
kabine 2 wird auf die Abmessungen der zu lackierenden Bauelemente 20 abgestimmt.
Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird als Vorrichtung 10 zum Auftragen
des Lacks 21 ein Roboter mit einem Lackierapplikator 11 in Form einer elektrostati
schen Hochrotationsglocke verwendet. Die Vorrichtung 10 ist beweglich in der Lac
kierkabine 2 installiert. An Stelle des Roboters 10 kann auch eine andere Vorrichtung
zum Lackieren der Bauelemente 20 verwendet werden. Roboter 10 mit Lackapplikato
ren 11 sind aus dem Stand der Technik bekannt, und werden deshalb hier nicht näher
erläutert. Dem Roboter 10 wird aus einem oder mehreren Behältern 12 der Lack 21
zugeführt. Der Lack 21 wird vom Bedienpersonal in einer Lackabfüllstation (hier nicht
dargestellt) bereitgestellt. Im Anschluß an den Lackiervorgang wird das Bauelement
20 aus der Lackierkabine 2 herausbefördert. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfah
rens werden nun an der noch feuchten Lackschicht 22 berührungslose Messungen
durchgeführt. Die Messungen erfolgen an mehreren Stellen, die frei wählbar sind.
Hierfür ist die Meßvorrichtung 4 vorgesehen. Sie ist so installiert, daß sie an jede
Stelle bewegt werden kann. Die Meßvorrichtung 4 ist so ausgebildet, daß mit ihr be
rührungslose Messungen durchgeführt werden können. Gemessen wird die Schicht
dicke, die Schichtdickenverteilung, der Anteil des Lösungsmittels sowie der Fest
stoffanteil der feuchten Lackschicht 22.The only related to the description figure shows a painting device 1, comprising a spray booth 2, a drying chamber 3, three measuring devices 4, 5 and 6, two Pro zeßrechner 7 and 8 and display devices 13 and 14 comprises. The size of the painting booth 2 is matched to the dimensions of the components 20 to be painted. In the exemplary embodiment shown here, a robot with a painting applicator 11 in the form of an electrostatic high-rotation bell is used as the device 10 for applying the paint 21 . The device 10 is movably installed in the lac kierkabine 2 . Instead of the robot 10 , another device for painting the components 20 can also be used. Robots 10 with paint applicators 11 are known from the prior art and are therefore not explained in detail here. The paint 21 is supplied to the robot 10 from one or more containers 12 . The paint 21 is provided by the operating personnel in a paint filling station (not shown here). Following the painting process, the component 20 is conveyed out of the painting booth 2 . With the help of the method according to the invention, non-contact measurements are now carried out on the still moist lacquer layer 22 . The measurements take place at several locations, which can be freely selected. The measuring device 4 is provided for this. It is installed so that it can be moved anywhere. The measuring device 4 is designed so that contactless measurements can be carried out with it. The layer thickness, the layer thickness distribution, the proportion of the solvent and the solids content of the moist lacquer layer 22 are measured.
Mit Hilfe der Meßvorrichtung 5, die in der Lackierkabine 2 installiert ist, wird während
des Lackierens die Luftfeuchtigkeit, die Temperatur und die Luftführung gemessen. Mit
Hilfe der Meßvorrichtung 6, die bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel in den
Lackapplikator 11 eingebaut ist, werden der Lackdurchfluß, die am Lackapplikator 11
anliegende Hochspannung, die Glockendrehzahl des Lackapplikators 11 sowie die
Bewegungs- und Positionsdaten des Roboters 10 erfaßt. Die drei Meßvorrichtungen 4, 5
und 6 sind über Signalleitungen 22 mit den Prozeßrechnern 7 und 8 verbunden. Die
beweglich installierte Meßvorrichtung 4 ist mit einem Antrieb (hier nicht dargestellt)
versehen, der von dem Prozeßrechner 7 gesteuert wird. Zu diesem Zweck sind die
Positionen des lackierten Bauelement 20, an denen Messungen durchgeführt werden
sollen, in dem Prozeßrechner 7 gespeichert. Alle Meßwerte werden den beiden Pro
zeßrechnern 7 und 8 zugeführt und dort gespeichert. In dem Prozeßrechner 7 sind
desweiteren Sollwerte gespeichert. Diese stammen von einer Messung an einer noch
feuchten Lackschicht 22 (hier nicht dargestellt) mit optimalen Voraussetzungen bezüg
lich der Qualität des Lackierergebnisses.With the help of the measuring device 5 , which is installed in the painting booth 2 , the humidity, the temperature and the air flow are measured during painting. With the help of the measuring device 6 , which is installed in the paint applicator 11 in the embodiment shown here, the paint flow, the high voltage applied to the paint applicator 11 , the bell speed of the paint applicator 11 and the movement and position data of the robot 10 are recorded . The three measuring devices 4 , 5 and 6 are connected to the process computers 7 and 8 via signal lines 22 . The movably installed measuring device 4 is provided with a drive (not shown here) which is controlled by the process computer 7 . For this purpose, the positions of the painted component 20 at which measurements are to be carried out are stored in the process computer 7 . All measured values are fed to the two process computers 7 and 8 and stored there. Setpoints are also stored in the process computer 7 . These originate from a measurement on a still moist lacquer layer 22 (not shown here) with optimal conditions regarding the quality of the lacquer result.
Das Lackierergebnis wird von mehreren Faktoren bestimmt. Wesentlichen Einfluß
hierauf haben die Temperatur, die Luftfeuchtigkeit und die Luftgeschwindigkeit in der
Lackierkabine 2 und die Bewegungsführung des Lackapplikators 11 relativ zu dem
Bauelement 20, das gerade lackiert wird. Ferner wird das Lackierergebnis auch von
der Durchflußmenge des Lacks 21, der am Lackapplikator 11 anliegenden Hochspan
nung und der Drehzahl der Hochrotationsglocke des Lackapplikators 11, dem Fest
stoff- und dem Lösungsmittelanteil des Lacks 21, der Schichtdicke sowie der Schicht
dickenverteilung in der lackierten Schicht 22 mitbestimmt. Mit Hilfe des Prozeßrech
ners 7 wird aus allen aktuellen Meßwerten und den Sollwerten eine Qualitätsgröße
bestimmt, die eine exakte Vorhersage über die zu erwartende Güte der Lackschicht 22
nach deren Trocknung gibt. Die Information über die Qualitätsgröße wird dem Prozeß
rechner 8 zugeführt und dort gespeichert. In Abhängigkeit von den aktuell ermittelten
Meßwerten und der Qualitätsgröße regelt der Prozeßrechner 8 zum einen die Luft
feuchtigkeit, die Luftführung und die Temperatur in der Lackierkabine 2. Das gleiche
gilt für den Durchfluß des Lacks, die am Lackapplikator 11 anliegende Hochspannung
und die Glockendrehzahl des Lackapplikators 11 sowie die Bewegungs- und Positi
onsdaten des Roboters 10. Über das Anzeigegerät 13 gibt er dem Bedienpersonal
Empfehlungen, wie die Parameter des Lackapplikators 11, die Bewegungsdaten des
Roboters 10, die Temperatur, die Luftfeuchtigkeit und die Luftsinkgeschwindigkeit ein
zustellen sind, um die Qualität der lackierten Schicht 22 auch nachfolgender Bauele
mente 20 auf einem vorgegebenen und einheitlich hohen Niveau zu halten. Er gibt
auch Empfehlungen, wie die Zusammensetzung des Lackes 21 bezüglich des Lö
sungsmittel- und Feststoffanteil gegebenenfalls zu ändern sind, um die Qualität der
Lackschicht 22 nachfolgender Lackierungen zu verbessern. Die Änderung des Lö
sungsmittel- und des Feststoffanteils geschieht in der Lackabfüllstation (hier nicht dar
gestellt) und wird vom Bedienpersonal durchgeführt. Auf Grund der Qualitätsgröße
entscheidet der Prozeßrechner, ob das Bauelement 20 in die Trockenkammer 3 weiter
befördert oder ausgesondert wird, wenn davon auszugehen ist, daß die Qualität der
fertigen Lackschicht 22 zu schlecht ist.The painting result is determined by several factors. The temperature, the air humidity and the air speed in the painting booth 2 and the movement of the paint applicator 11 relative to the component 20 which is being painted have a major influence on this. Further, the coating result is voltage also on the flow rate of the paint 21 applied to the paint applicator 11 high tension and the speed of the high-speed rotating bell Lackapplikators 11, the solid substance and the solvent content of the paint 21 of the film thickness and the film thickness distribution in the coated layer 22 co-determined. With the help of the process computer 7 , a quality quantity is determined from all current measured values and the target values, which gives an exact prediction of the expected quality of the lacquer layer 22 after it has dried. The information about the quality quantity is fed to the process computer 8 and stored there. Depending on the currently determined measured values and the quality variable, the process computer 8 regulates the air humidity, the air flow and the temperature in the painting booth 2 . The same applies to the flow of the paint, the high voltage applied to the paint applicator 11 and the bell speed of the paint applicator 11 as well as the movement and position data of the robot 10 . Via the display device 13 , he gives the operating personnel recommendations on how to set the parameters of the paint applicator 11 , the movement data of the robot 10 , the temperature, the humidity and the air sinking speed in order to improve the quality of the painted layer 22 and subsequent components 20 on a predetermined basis and maintain a consistently high level. It also gives recommendations as to how the composition of the paint 21 with respect to the solvent and solid content may need to be changed in order to improve the quality of the paint layer 22 of subsequent paint jobs. The change in the solvent and solids content takes place in the paint filling station (not shown here) and is carried out by the operating personnel. On the basis of the quality size, the process computer decides whether the component 20 is conveyed further into the drying chamber 3 or is discarded if it can be assumed that the quality of the finished lacquer layer 22 is too poor.